Lab Cuerpo Negro

COMPETENCIAS A DESARROLLAR

El presente trabajo experimental se debe desarrollar desde el tema de competencias académicas descritas en el sílabo de la asignatura.

Al final de la práctica, el grupo de trabajo deberá entregar un informe de laboratorio en formato IEEE, incluyendo la sustentación grupal e individual de los resultados.

MARCO TEÓRICO

PREGUNTAS PREVIAS PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

1. ¿Por qué la radiación electromagnética se manifiesta como una línea espectral?

2. ¿En qué consiste la ley de radicación de Planck?

3. ¿por qué existe un voltaje intrínseco en las muestras?

4. ¿Por qué cambia de signo el voltaje de las muestras, antes de hacer la medición de radiación?

DESCRIPCIÓN TEÓRICA DE FUNCIONAMIENTO DEL MONTAJE (sí aplica)

Para poder hacer una descripción detallada del comportamiento de la radiación térmica generada por una muestra de material dieléctrico, es necesario tener en cuenta que los generadores de radiación térmica son los denominados dipolos eléctricos. Para una material dieléctrico, la oscilación normal de los dipolos en la red es una forma diferente de almacenar energía térmica. En la figura 1, se muestra esquemáticamente el montaje experimental asociado a la radiación de cuerpo negro, tomando como dieléctrico una muestra de material cerámico.

Figura 1: Diagrama esquemático de la práctica experimental de radiación térmica de los cuerpos negros

DESARROLLO PRÁCTICO

Etapas del proceso:

1. Se verifican las conexiones eléctricas.

2. Se toman inicialmente valores aleatorios de voltaje en la muestra.

3. Se coloca la muestra en el interior de la cámara de radiación, se cierra la cámara y se enciende la fuente.

4. Se mide la corriente, el voltaje y la temperatura en el sistema y re registran los datos en una tabla de Excel.

5. Se determina la ley de radiación de Planck comparando los datos experimentales a los obtenidos en el proceso de simulación.

TABLA DE DATOS Y MEDICIONES

Organizar una tabla de datos acorde con el tema desarrollado en la presente práctica experimental.

Se recomienda tener en cuenta la siguiente tabla:

Resultados experimentales Resultados simulados Diferencia en los Resultados

GRÁFICAS

Las que se recomiendan en la tabla de datos

APLICACIONES PRÁCTICAS.

Determinar: ¿Qué aplicaciones prácticas demandaría el presente taller experimental?

CIRCUITOS ALTERNATIVOS:

Determinar: ¿Qué circuitos o modelos diferentes al propuesto por el profesor realizaría el mismo trabajo?

CUESTIONARIO.

Para la discusión en grupo tengan en cuenta las siguientes preguntas:

1. ¿Todos los sistemas de generación de radiación térmica presentarán como característica fundamental una misma distribución espacial y temporal de la energía?

2. ¿A qué se le considera distribución normal de energía y a qué distribución discreta, cuál es la diferencia entre ellas?

3. ¡Qué conexión existe entre el tema desarrollado en la práctica experimental y la teoría de fabricación de sensores térmicos, cómo funciona uno de ellos?

4. Expongan brevemente las teorías utilizadas en la presente práctica experimental.

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